Швейцарские исследователи испытывают технологии 3D-печати в строительстве трехэтажного здания

Экспериментальный проект DFAB HOUSE медленно, но верно продвигается вперед: исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха завершили работу над легким, но прочным перекрытием трехэтажного здания, изготовленным с применением топологической оптимизации и технологий 3D-печати. DFAB HOUSE – это архитектурный проект по возведению трехэтажного здания с использованием цифровых строительных технологий, разрабатываемых и совершенствуемых в Швейцарской высшей технической школе Цюриха (ETH Zurich). Программа DFAB включает три исследовательских направления: изготовление металлической арматуры сложной формы с помощью робота-сварщика (Mesh Mould, на иллюстрации ниже), литье оптимизированных монолитных бетонных перекрытий в 3D-печатные формы (Smart Slab) и 3D-печать бетонных декоративных элементов (Smart Dynamic Casting). Проект затянулся, но тому есть уважительная причина: главное – не завершение строительства, а отработка новых, экспериментальных технологий на практике. На днях команда поделилась очередным достижением – перекрытием оптимизированной формы, изготовленным по технологии Smart Slab. Площадь перекрытия составляет восемьдесят квадратных метров, но весит конструкция всего пятнадцать тонн, то есть в два с лишним раза меньше обычных железобетонных плит. Достигаются такие показатели за счет топологической оптимизации и использования строительных смесей со стекловолоконным армирующим наполнителем. Перекрытие не печаталось и состоит из одиннадцати частей. Исследователи изготовили песчаные формы на крупноформатном 3D-принтере Voxeljet VX4000 с областью построения размером 4х2х1 м. Формы для каждого сегмента состыковывались, а затем на них в несколько слоев напылялась строительная смесь. Верхняя часть сегментов формировалась с помощью деревянной опалубки, вырезанной на лазерном станке с ЧПУ. Толщина самых тонких участков составляет всего двадцать миллиметров. На полное высыхание ушло около четырнадцати дней, после чего сегменты один за другим водрузили на несущие стены, изготовленные с применением вышеупомянутой технологии Mesh Mould, и стянули продольными и поперечными кабелями. У необычной на вид конструкции имеется ряд других достоинств, заложенных в цифровой дизайн, включая улучшенную акустику и интегрированные коммуникации для систем освещения и пожаротушения. Все вместе это позволило снизить не только массу, но и толщину перекрытий, так что в случае высотного строительства можно будет втиснуть пару дополнительных этажей без увеличения высоты здания в целом. Работы над проектом DFAB HOUSE ориентировочно будут завершены в начале следующего года.

Изготовление перекрытия:Демонстрация технологии Mesh Mould:Презентация 3D-принтера Voxeljet VX4000:А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.